CN201925167U - 用于干式罗茨真空泵机组性能检测过程的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于干式罗茨真空泵机组性能检测过程的控制系统，该系统包括PLC控制器、上位计算机、模拟量数据采集模块、温度采集模块、通讯转换模块；本系统PLC控制器用于开关量信号的输入与输出并与上位机进行通讯，由多路传感器输出的参数分别通过模拟量数据采集模块、温度采集模块和真空计再由通讯转换模块与上位机进行通讯，达到对电机、冷却水、温度、冲入气体、真空度等参数的监测，以实现对干式罗茨真空泵机组工作温度、极限压力、抽速性能参数的检测目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及真空领域，具体涉及用于干式罗茨真空泵机组性能检测过程的控制系统。
背景技术
干式罗茨真空泵机组作为一种主要的真空设备已广泛应用于工业领域，并且因其具有洁净无油、维护周期长等优势，在半导体行业、光伏行业都有很好的应用前景。
干式罗茨真空泵机组的主要性能参数包括极限压力、抽速和工作温度，通常在产品的形式检验中必须进行这些参数的检测，而目前的检测过程均为人工操作，测量量具分散，且均由人工读取并记录、计算，过程繁琐。因此需要建立过程控制系统，将检测过程数据进行采集或控制，并通过电脑操作得出所需结果，这对于批量产品的检测非常必要。
实用新型内容
为解决上述存在的问题，本新型提供一种具有多路参数监测与控制的用于干式罗茨真空泵机组性能检测过程的控制系统。
为实现发明目的，本新型采取如下技术手段：
用于干式罗茨真空泵机组性能检测过程的控制系统包括PLC控制器、上位计算机、模拟量数据采集模块、温度采集模块、RS232/485通讯转换模块；其中PLC控制器与上位计算机通过RS232通讯转换模块连接通讯，其输出端与真空泵机组连接；与泵机组连接的多路流量传感器采集的进气流量值经模拟量数据采集模块输出为数据模拟量，再通过RS 485通讯转换模块接至上位计算机，与泵机组连接的真空计采集的极限压力值经通讯转换模块将输出的模拟量值接至上位计算机，与泵机组连接的多路温度传感器采集泵表面或内部温度，经温度采集模块输出的温度模拟量再通过RS 485通讯转换模块接至上位计算机机，实现上位计算机对真空泵机组性能检测。
温度采集模块配置多路温度传感器，可实现泵机组多个测量点的温度实时测量。
模拟量数据采集模块配置多路流量传感器，可实现多路流量传感器的控制测量，和不同量程范围内流量传感器的选择。
与现有技术相比本实用新型有益效果如下：
1.该控制系统设有多路模拟量输入检测，利用温度采集模块采集的真空泵机组的多个温度参数，实现实时监控真空泵的工作温度。
2.该控制系统有多路开关量输入输出控制，利用PLC控制器监测与控制真空泵电机、冷却水阀、进气阀的状态实现闭环控制。
3.该控制系统有多路模拟量输出控制，利用模拟量采集模块控制真空泵进气量的数值，实时控制真空泵的进气流量。
4.该控制系统具有监测电路与计算机通讯功能，实现了计算机对泵机组的实时控制，数据实时监测、数据库存储和计算，最终可以自动得到泵机组工作温度、极限压力、抽速这三个主要性能参数。
附图说明
图1为本实用新型整体结构图；
图2控制系统运行流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1，本实用新型有工业控制的上位计算机、232/485通讯模块、PLC控制器、模拟量数据采集模块、温度采集模块、温度传感器、流量传感器及真空计。上位计算机通过对多个模块、设备的数据监控，实现对泵机组的多检测点温度的连续测量与数据库存储，入口压力的连续测量与数据库存储，入口氮气流量的连续测量与数据库存储，通过温度分析、入口压力分析，分段抽速计算，最终得到泵机组的工作温度、极限压力、抽速三个性能参数值。
其中PLC控制器与上位计算机通过RS232通讯转换模块连接通讯，其输入、输出端与真空泵机组连接；与泵机组连接的多路流量传感器采集的进气流量值经模拟量数据采集模块输出为数据模拟量，再通过RS 485通讯转换模块接至上位计算机，与泵机组连接的真空计采集的极限压力值经通讯转换模块将输出的模拟量值接至上位计算机，与泵机组连接的多路温度传感器采集泵表面或内部温度，经温度采集模块输出的温度模拟量再通过RS 485通讯转换模块接至上位计算机机，实现对泵机组的实时控制，数据实时监测、存储和计算。
模拟量数据采集模块配置多路流量传感器，可选择1～8路流量传感器用于控制并反馈通过泵机组的多路氮气流量控制信号，该控制信号由模拟量数据采模块输入/输出，该控制信号最终由模拟量数据采集模块通过232/485通讯模块传送给工业控制上位计算机进行统一监控。真空计检测到的泵真空度信号，直接通过232/485通讯模块传送给上位计算机。
温度采集模块配置多路温度传感器，可选择温度传感器1～12路用于反馈泵体的多个测量点的温度的实时测量，温度采集模块采集这些温度信号，再通过232/485通讯模块传送给工业控制计算机进行统一监控，可同时实现多路温度信号采集。PLC控制器直接与工业控制上位计算机连接，用于泵的开关量的监控，包括泵电机启停、泵水阀的启停以及氮气进气阀的启停。
参见图2，该系统运行流程：
开启上位计算机，启动系统通讯连接，使上位计算机与模拟量采集模块、温度采集模块、PLC控制器和真空计进行通讯。上位计算机进行数据库连接，在系统进行泵机组检测过程中实时进行各模拟量数据的自动存储。通过PLC控制器开启泵机组，进行泵机组运行性能参数的检测。
温度传感器实时将测得的泵体表面多处温度信号传送给温度采集模块，再由温度采集模块通过通讯模块传送给上位计算机。上位计算机有温度曲线实时显示测得的各处温度值，直至泵机组的入口压力达到并维持极限压力不变。此时，通过与上位计算机数据库内各处温度数据的比较和计算得到泵机组的工作温度。
真空计将测得的泵机组入口压力信号，实时通过通讯模块传送给上位计算机，上位计算机将显示测得的泵机组入口压力曲线，直至入口压力维持不变，得到泵机组的极限压力值。
上位计算机通过PLC控制器控制氮气充入阀门开启，通过模拟量采集模块传送指定氮气流量信号给流量传感器，使其控制氮气流量维持在一定值，当上位计算机监测到流量传感器反馈的流量信号与设定值一致时，记录此时的氮气流量和泵机组入口压力。在泵机组入口压力在极限压力与大气压范围内取多点定值进行测量，在此过程中上位计算机可自动判断使用不同量程的流量传感器。上位计算机根据这些测量数据计算不同入口压力下的泵机组的抽速值，绘制泵机组抽速曲线，并得到泵机组的最大抽速值。
通过以上步骤，本控制系统完成对干式罗茨真空泵机组的工作温度、极限压力、抽速，这三个性能参数的检测。
Claims (3)
1.用于干式罗茨真空泵机组性能检测过程的控制系统，其特征在于：该系统包括PLC控制器、上位计算机、模拟量数据采集模块、温度采集模块、RS232/485通讯转换模块；其中PLC控制器与上位计算机通过RS232通讯转换模块连接通讯，其输出端与真空泵机组连接；与泵机组连接的多路流量传感器采集的进气流量值经模拟量数据采集模块输出的数据模拟量，通过RS 485通讯转换模块接至上位计算机，与泵机组连接的真空计采集的极限压力值经通讯转换模块将输出的模拟量值接至上位计算机，与泵机组连接的多路温度传感器采集泵表面或内部温度，再经温度采集模块输出的温度模拟量，通过RS485通讯转换模块接至上位计算机机。
2.按权利要求1所述用于干式罗茨真空泵机组性能检测过程的控制系统，其特征在于：温度采集模块配置多路温度传感器。
3.按权利要求1所述用于干式罗茨真空泵机组性能检测过程的控制系统，其特征在于：模拟量数据采集模块配置多路流量传感器。
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